第二章 化学反应速率与化学平衡
第一节 化学反应速率
第1课时 化学反应速率
【学习目标】1.知道化学反应速率的表示方法，能进行化学反应速率的简单计算。2.通过实验探究，了解测定化学反应速率的方法。
知识点一 化学反应速率的表示方法与测定
自主预习 新知构建
1．化学反应速率的表示方法
【答案】快慢； 减小； 增加； 反应物浓度或生成物浓度； 反应时间； 或
1．
（1） 能否用固体反应物浓度的变化表示反应的化学反应速率？说明理由。
（2） 化学反应速率是瞬时速率还是平均速率？
【答案】（1） 不能，“”代表生成物浓度或反应物浓度的变化，固体的浓度视为常数，为定值。
（2） “”代表某一时间段，故化学反应速率是平均速率。
2．反应中各物质化学反应速率的关系
对于一个化学反应：，其反应速率之间的关系为⑦_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。也就是说，在同一个化学反应中，在同一时间段内用不同物质表示的反应速率之比等于化学方程式中化学计量数之比。
【答案】
3．化学反应速率的实验测定
（1）测定依据：化学反应速率的表达式⑧_ _ _ _ _ _ _ _ 。
（2）测定方法：任何一种与物质浓度有关的可观测量都可以加以利用，如气体的体积、体系的压强、颜色的深浅、光的吸收、导电能力等。
【答案】
2．酸性 溶液与 溶液能发生氧化还原反应,离子方程式为,可通过何种方法测定该反应的速率
【答案】反应完全后溶液颜色由紫红色变为无色,故可通过观察溶液褪色所需时间的长短来测定该反应的速率（答案合理即可）。
自我诊断
（1） 由计算平均速率，用反应物表示时为正值，用生成物表示时为负值（ ）
（2） 某物质的反应速率为，代表时该物质的浓度是（ ）
（3） 在同一化学反应中，相同条件下用不同物质表示的反应速率，其数值可能不同，但表示的意义相同（ ）
（4） 在反应中，、时刻的浓度分别是、，则时间内，生成的平均速率为（ ）
（5） 只能通过测定不同时刻反应物或生成物的浓度测定化学反应速率（ ）
【答案】（1） ×
（2） ×
（3） √
（4） √
（5） ×
迁移应用 对点训练
1．在一定条件下，反应在恒容密闭容器中进行，内的质量增大了。该反应的速率表示正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】选。根据题意知，内 的质量增大了，物质的量增加了，，根据化学反应速率之比等于相应物质的化学计量数之比可知，
，，故 正确。
2．对于化学反应，下列反应速率关系正确的是 （ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】选。根据同一反应中化学反应速率之比等于对应物质的化学计量数之比可知，，故 项正确。
3．化学反应速率是可以通过实验测定的，下列化学反应速率的测量中，测量依据不可行的是（ ）
选项 化学反应 测量依据（单位时间内）
A 压强变化
B 体积
C 颜色深浅
D 沉淀质量
【答案】A
【解析】选。该反应前后气体的化学计量数之和相等，即压强始终不变，故 不可行；该反应产生，可以测量单位时间内产生 的体积，故 可行；为红棕色气体，为无色气体，该反应有明显的颜色变化，故 可行；碳酸钙不溶于水，可以测量单位时间内产生沉淀的质量，故 可行。
知识点二 化学反应速率的计算和比较
自主预习 新知构建
1.“三段式”法计算化学反应速率
利用转化量之比等于化学计量数之比建立各数据间的关系
再利用化学反应速率的定义求算
2.化学反应速率的比较方法
（1）定性比较
通过明显的实验现象，如反应的剧烈程度、产生气泡或沉淀的快慢、固体消失或气体充满容器所需时间的长短等来定性判断化学反应的快慢。如与水反应比与水反应剧烈，则反应速率：。
（2）定量比较
①“一看”：看化学反应速率的单位是否一致，若不一致，则转化为同一单位。
②“二化”：将不同物质的化学反应速率转化成同一物质的化学反应速率，或分别除以相应物质的化学计量数。
③“三比较”：标准统一后比较数值大小，数值越大，反应速率越大。
迁移应用 对点训练
1．一定温度下，向恒容密闭容器中充入和发生反应。后，的浓度为。则内，用的浓度变化表示的反应速率为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ，生成水的质量为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ，的转化率为_ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】； ；
【解析】根据题意可知，后，的物质的量为，列出“三段式”进行计算：
内，用的浓度变化表示的反应速率为，生成水的物质的量为，质量为，的转化率为。
2．对于可逆反应，在不同条件下测得的化学反应速率如下，由大到小的顺序为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ （填序号）。
①
②
③
④
【答案】
【解析】将①②③④均转化为用物质 的浓度变化表示的反应速率，换算后①②③④依次为、、、，故反应速率由大到小的顺序为。
3．[（2025·湘潭高二月考）]时，某反应中有关物质A、B、C的物质的量浓度从开始反应至时的变化如下图所示，请回答下列问题。
（1） 该反应的反应物是_ _ _ _ 。
（2） 反应至时，C的物质的量浓度是B的物质的量浓度的_ _ _ _ 倍。
（3） 该反应的化学方程式是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（4） 反应开始至，用A的物质的量浓度变化来表示该反应的化学反应速率为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】（1） A
（2） 3
（3）
（4）
【解析】
（1） 化学反应中反应物的物质的量浓度减小，生成物的物质的量浓度增大，故反应物为，生成物为 和。
（2） 反应至 时，的物质的量浓度为，的物质的量浓度为，故 的物质的量浓度是 的物质的量浓度的3倍。
（3） 反应物为，生成物为 和，内 的物质的量浓度变化了，的物质的量浓度变化了，的物质的量浓度变化了，化学反应的化学计量数之比等于速率之比，也等于物质的量浓度变化之比，故、、的化学计量数之比为，故化学方程式为。
（4） 反应开始至，用 的物质的量浓度变化来表示该反应的化学反应速率。
课堂检测 巩固落实
1．日常生活中，很多现象都涉及化学反应。下列现象涉及的化学反应进行最慢的是（ ）
A.炸药爆炸 B.铁桥生锈
C.牛奶变质 D.溶洞形成
【答案】D
【解析】选。对比分析四种反应现象可知，进行最慢的是溶洞形成。
2．反应经过一段时间后,的浓度增加了,在此段时间内用的浓度变化表示的平均反应速率为。此段时间是（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】选。用 的浓度变化表示的平均反应速率,则用 的浓度变化表示的平均反应速率,故。
3．（教材习题改编）在密闭容器中进行A与B反应生成C的可逆反应，反应速率、、之间存在以下关系：，。该反应可以表示为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】选。在同一化学反应中，用不同物质表示的化学反应速率之比等于化学方程式中对应物质的化学计量数之比，故该反应的化学方程式为。
4．[（2025·西安高二质检）]按右图所示安装好实验装置（装置气密性良好），在锥形瓶内盛有锌粒，通过分液漏斗加入的稀硫酸，将产生的收集在注射器中，时恰好收集到标准状况下的。若忽略锥形瓶内溶液体积的变化，则下列说法不正确的是（ ）
A. 用的浓度变化表示内该反应的速率为
B. 用的浓度变化表示内该反应的速率为
C. 用锌粒的质量变化表示内该反应的速率为
D. 用的物质的量变化表示内该反应的速率为
【答案】B
【解析】选。
，选项 正确；，选项 不正确；用锌粒的质量变化表示 内该反应的速率为，选项 正确；用 的物质的量变化表示 内该反应的速率为，选项 正确。
5．某温度时，在一个的密闭容器中，、、三种气体的物质的量随时间的变化曲线如下图所示。
（1） 该反应的化学方程式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（2） 反应开始至，以气体的浓度变化表示的平均反应速率为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（3） 若上述反应在甲、乙两个相同容器内同时进行，分别测得甲中，乙中，则（填“甲”或“乙”）中反应更快。
【答案】（1）
（2）
（3） 乙
【解析】
（1） 根据题图可知，、是反应物，是生成物，内，、、的物质的量变化之比为，故、、的化学计量数之比为，该反应的化学方程式为。
（2） 反应开始至，以气体 的浓度变化表示的平均反应速率为。
（3） 在相同条件下，将不同物质的反应速率转化为同一物质的反应速率，数值大的反应快，乙中，所以乙中反应更快。
课后达标 素养提升
基础检测
1．对于反应，下列说法正确的是（ ）
A. 用和的浓度变化表示的反应速率数值不同，但所表示的意义相同
B. 不能用的浓度变化表示反应速率，但可用的浓度变化表示反应速率
C. 用和的浓度变化表示的化学反应速率相同
D. 用浓度的减小表示反应速率
【答案】A
【解析】选。是固体，是纯液体，不能用二者的浓度变化表示化学反应速率；为生成物，故应用其浓度的增加表示反应速率；在同一反应中，选用不同的物质表示反应速率，反应速率之比等于相应物质的化学计量数之比，数值可能相同，也可能不同，但所表示的意义相同。
2．在氧化钕等稀土催化剂的作用下可发生反应，若该反应的反应速率分别用、、、表示，则下列关系式正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】选。根据反应速率之比等于化学计量数之比可得，，，，，故 项正确。
3．高温条件下甲醇分解生成燃料气、，反应原理为。下列表示该反应的反应速率最大的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】选。将不同物质的反应速率转化为同一物质的反应速率。项，；项，；项，；项，；故 项表示该反应的反应速率最大。
4．在某恒容密闭容器中投入、、、四种物质，经一段时间后测得各物质的物质的量见下表：
时间
上述容器中发生反应的化学方程式可能是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】选。由题表中数据可知，、、的物质的量减小，的物质的量增大，说明、、是反应物，是生成物。在同一容器中，相同时间内，各物质的反应速率之比等于物质的量变化之比，等于化学计量数之比，故，所以该反应的化学方程式为。
5．[（2025·郑州高二联考）]下列测量化学反应速率的依据不可行的是（ ）
选项 化学反应 测量依据（单位时间内）
A 溶液颜色变化
B 沉淀质量变化
C 温度、体积一定时，体系压强变化
D 溶液体积一定时，的浓度变化
【答案】C
【解析】选。项，酸性 溶液和 溶液反应生成 和，随着反应进行，高锰酸钾溶液褪色，可以通过记录溶液褪色时间来测定反应速率，测量依据可行；项，单位时间内产生沉淀的质量越多，反应速率越大，反之，反应速率越小，测量依据可行；项，该反应前后气体分子数不变，故温度、体积一定时，反应前后气体总压强不变，测量依据不可行；项，单位时间内，浓度减小得越多，反应速率越大，反之，反应速率越小，测量依据可行。
6．将铁粉投入盛有稀硫酸的烧杯中，时铁粉刚好完全溶解。下列有关这个反应的反应速率的表示正确的是（ ）
A. 内，铁的反应速率为
B. 内，的反应速率为
C. 末，的反应速率为
D. 内，的反应速率为
【答案】B
【解析】选。铁为固体，不能用浓度变化表示反应速率，错误；铁粉的物质的量为，由 可知，参加反应的硫酸的物质的量为，故 的反应速率为，正确；末硫酸亚铁的反应速率为瞬时速率，而 表示 内硫酸亚铁的平均反应速率，错误；氢气为气体，必须在一定容积的容器中方可用单位时间内其浓度变化表示反应速率，错误。
7．将固体置于密闭容器中，在某一温度下，发生反应，。后测得为，为，的分解速率用表示，下列速率正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】选。后，容器中 和 的浓度分别为、。根据反应的化学方程式可知，分解生成 的浓度与 的浓度相等，分解生成的，所以 后 分解生成的 ，的平均反应速率为。
8．在新型催化剂作用下，使转化为的反应为。一定条件下，在密闭容器中测得反应过程中的数据见下表：
0 2 4 6 8
0 1.8 3.7 5.4 7.2
下列说法不正确的是（ ）
A.
B.
C. 过程中，逐渐减小
D. ，但是表示的意义相同
【答案】C
【解析】选。，，，项正确；，，，，项正确；，，，，不是逐渐减小的，故 不是逐渐减小的，项错误；题述反应中，的化学计量数大于 的化学计量数，故，同一反应相同时间段内，各物质表示的反应速率的数值可能不同，但表示的意义相同，项正确。
9．化学反应速率是描述化学反应进行快慢的物理量。某同学利用如右图所示的装置测定化学反应速率。（已知：）
（1） 为保证实验的准确性、可靠性，利用该装置进行实验前应先进行的操作是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ；
除如上图所示装置的实验用品、仪器外，还需要的一种实验仪器是_ _ 。
（2） 若在时收集到（已折算成标准状况）气体，可计算出这内的反应速率，但该测定值比实际值偏小，原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（3） 试简述测定该反应的反应速率的其他方法：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ （写一种即可）。
【答案】（1） 检查装置的气密性；秒表
（2） 部分溶于水，使得气体体积偏小
（3） 测定一定时间内生成硫单质的质量（答案合理即可）
【解析】
（1） 该反应中需要测量生成气体的体积，所以进行实验前应先检查装置的气密性；本实验需要测定反应速率，根据速率计算公式 可知，该实验中需要计时，所以还需要的仪器为秒表。
（2） 根据收集的 的体积可计算出 内 的反应速率，但部分 溶于水，使得收集到的 的体积偏小，所以测定值比实际值偏小。
素养提升
10．用甲、乙两装置测定锌与稀硫酸的反应速率。下列说法错误的是（ ）
A. 甲、乙两实验均需要秒表
B. 实验前将乙装置的注射器活塞外拉，放开后若回到原位，则说明气密性良好
C. 其他条件相同时，乙装置所测速率比甲装置所测速率误差小
D. 甲、乙装置是通过测单位时间锌的质量变化测定反应速率
【答案】D
【解析】选。甲、乙两装置需要测定单位时间内产生氢气的体积，需要用到秒表，正确；实验前将乙装置的注射器活塞外拉，体系内压强减小，若气密性良好，则在外界大气压的作用下，活塞会回到原位，正确；甲装置中稀硫酸进入体系，占用一定体积，注射器活塞右移，且随着稀硫酸不断加入，锥形瓶中反应生成的水越来越多，加入的稀硫酸被稀释，浓度不确定，会造成误差，用乙装置可以减小稀硫酸体积和浓度的变化造成的实验误差，正确；甲、乙装置是通过测定单位时间内产生氢气的体积测定反应速率，错误。
11．飞秒化学对了解反应机理十分重要。光分解反应为 ，经过后的浓度减小。下列说法正确的是（ ）
A. 在内， 的平均反应速率是
B. 在时， 的浓度是的浓度的2倍
C. 末时，的反应速率是
D. 、 的速率关系：
【答案】D
【解析】选。经过 后 的浓度减小，在 内 的平均反应速率，故 的平均反应速率，错误；在 内， 改变的浓度是 改变浓度的2倍，但 的浓度不一定是 的浓度的2倍，错误；这里所说的速率是平均反应速率，而不是某一时刻的瞬时速率，错误；化学反应速率之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比，故、 的速率关系为，正确。
12．某温度下，在密闭容器中投入一定量的A、B发生反应：。时反应达到平衡，生成C的物质的量为，反应过程中A、B的物质的量浓度随时间的变化关系如下图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 前内，A的平均反应速率为
B. 后，A的消耗速率等于B的生成速率
C.
D. 内，A和B反应放出的热量为
【答案】C
【解析】选。前 内，的浓度变化为，平均反应速率，错误；前 内，的浓度变化为，平均反应速率，的浓度变化为，平均反应速率，化学反应速率之比等于化学计量数之比，故，解得，，，则该反应的化学方程式为，其中、的化学计量数不同，后达到平衡状态，的消耗速率不等于 的生成速率，错误、正确；完全反应放热,内 反应的物质的量为，则放出的热量为，错误。
13．[（2025·兰州高二质检）]将和在的恒温密闭容器中混合，并在一定条件下发生反应，反应后测得的物质的量为。下列说法不正确的是（ ）
A. 反应到时,的转化率为
B. 反应开始后的内
C. 反应到时,的物质的量浓度为
D. 反应到时容器内压强与反应前压强之比为
【答案】C
【解析】选。反应到 时,的物质的量为，所以参加反应的 的物质的量为，转化率为,故 正确；反应到 时,参加反应的 的物质的量为，,反应速率之比等于化学计量数之比，所以，故 正确；反应到 时,参加反应的 的物质的量为，生成 的物质的量为，时 的物质的量浓度为，故 错误；反应前总物质的量为，反应到 时,参加反应的 的物质的量为，剩余 的物质的量为，参加反应的 的物质的量为，剩余 的物质的量为,生成 的物质的量为，所以反应到 时容器内压强与反应前压强之比为，故 正确。
14．固定和利用能有效地利用资源，并减少空气中的温室气体。工业上有一种用来生产甲醇燃料的方法：。某科学实验将和充入的密闭容器中（温度保持不变），测得的物质的量随时间的变化如下图所示。
（1） 、、、四段中，平均反应速率最大的时间段是_ _ _ _ _ _ ，该时间段内的平均反应速率是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（2） 的物质的量不再改变时，的转化率是_ _ _ _ _ _ _ _ ；反应前后容器内的压强之比是_ _ _ _ _ _ 。
【答案】（1） ；
（2） ；
【解析】
（1） 段 的平均反应速率为，段 的平均反应速率为，段 的平均反应速率为，段 的反应速率为0，所以平均反应速率最大的时间段是，该时间段内 的平均反应速率是。
（2） 由题图可知，的物质的量不再改变时为，列“三段式”： 的转化率为；恒温恒容时，气体的压强之比等于气体的物质的量之比，所以反应前后容器内的压强之比是。
第2课时 影响化学反应速率的因素
【学习目标】1.了解反应条件对化学反应速率影响的一般规律，能运用规律解释生产、生活和科学实验中的实际问题。 2.通过实验探究，学习运用变量控制的方法研究影响化学反应速率的因素。
知识点一 定性与定量研究影响化学反应速率的因素
自主预习 新知构建
1．定性研究影响化学反应速率的因素
（1）探究浓度对化学反应速率的影响
实验原理
实验步骤
实验现象 两支试管中的溶液均变浑浊，滴加①_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 溶液的试管先变浑浊
实验结论 其他条件相同时，增大反应物浓度，化学反应速率②_ _
（2）探究温度对化学反应速率的影响
实验原理
实验步骤
实验现象 两支试管中的溶液均变浑浊，放入③_ _ 中的试管先变浑浊
实验结论 其他条件相同时，升高温度，化学反应速率④_ _
（3）探究催化剂对化学反应速率的影响
实验原理
实验步骤
实验现象 左边试管中⑤_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ,右边试管中⑥_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
实验结论 催化剂可以⑦_ _ 化学反应速率
【答案】； 增大； 热水； 增大； 几乎不产生气泡； 迅速产生气泡； 增大
1．为比较 和 对 分解的催化效果，某实验小组的同学设计了如右图所示的实验装置。有同学认为该实验设计不合理，不能得出相应的结论。请简述理由并提出改进措施。
【答案】二者的阴离子不同，对实验会造成干扰。为消除阴离子不同造成的干扰，可将溶液换为溶液，或将溶液换为溶液。
2．定量研究影响化学反应速率的因素
（1）实验装置及操作
实验装置 实验操作
①在锥形瓶内放入锌粒，通过分液漏斗加入溶液，测量并记录收集所用时间 ②用溶液代替溶液重复上述实验
（2）实验记录
试剂 所用时间 反应速率 结论
溶液 长 小 增大反应物浓度，化学反应速率⑧_ _
溶液 短 大
【答案】增大
2．实验测定锌与 溶液反应的速率时，为确保测定的准确性，应注意哪些事项？
【答案】
（1）锌的颗粒大小（即表面积）基本相同；
（2）溶液要迅速加入；
（3）装置气密性良好，且计时要迅速准确。
解答“变量控制”实验题的思维模型
迁移应用 对点训练
1．下列各组实验反应速率最大的是（ ）
选项 金属 酸溶液的浓度和体积 温度
A 锌片 硫酸 40
B 锌粉 硫酸 30
C 锌粉 硫酸 40
D 锌片 硫酸 30
【答案】C
【解析】选。与稀硫酸反应的离子方程式是 ，影响化学反应速率的因素有温度、浓度及固体的表面积等。在其他条件不变时，影响最大的是温度，当温度相同时，固体物质的表面积越大，反应物接触的就越充分，反应速率就越大。对表格的反应条件进行分析确定锌和硫酸反应速率最大的是。
2．在相同条件下，做分解对比实验时，其中①加入催化，②不加催化。下图是反应放出的体积随时间的变化关系示意图，其中正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】选。由题图可知，横坐标为时间，纵坐标为，的量相同，两种情况下最终产生 的体积相同，①中加入 作为催化剂，增大了 的分解速率，在相同时间内产生 的体积比②大，反应结束时所用时间短，故选。
3．某实验小组用与大理石反应过程中质量减小的方法探究影响反应速率的因素，所用的浓度分别为、，大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格，实验温度分别为、。
请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号：
实验编号 大理石规格 硝酸浓度/ 实验目的
① 298 粗颗粒 2.00 （Ⅰ）实验①和②探究浓度对该反应速率的影响 （Ⅱ）实验①和_ _ _ _ _ _ 探究温度对该反应速率的影响 （Ⅲ）实验①和_ _ _ _ _ _ 探究大理石规格（粗、细）对该反应速率的影响
② _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
③ _ _ 粗颗粒 _ _ _ _ _ _
④ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
【答案】； 粗颗粒； 1.00； ； 2.00； 298； 细颗粒； ； ③； ④
【解析】实验①和②探究 浓度对反应速率的影响，故大理石规格和反应温度应相同，而 浓度不同；同理，实验①和③应选择不同的温度，实验①和④应选择不同的大理石规格，另外2个条件相同。
知识点二 外界因素对化学反应速率的影响规律
自主预习 新知构建
1.反应速率首先是由反应物的组成、结构和性质等因素决定的。
2.外界因素对反应速率的影响结果
外界因素 影响结果（其他条件不变）
浓度 固体或纯液体 浓度为常数，增加反应物的量，反应速率不变（固体物质的表面积影响反应速率）
气体或溶液 增大反应物的浓度，反应速率增大
升高温度 反应速率增大
增大压强（缩小容积） 对于有气体参加的反应，反应速率增大
使用正催化剂 反应速率增大
其他因素 光（射线）、固体的表面积（颗粒大小）、反应物的状态（溶剂）、原电池等也可增大某些反应的速率
学思用．在一容积可变的密闭容器中，发生反应。其他条件不变，改变下列条件，该反应的速率将如何变化？为什么？
（1） 增加固体C的用量。
（2） 将容器的容积缩小为原来的。
（3） 保持容积不变，充入 使体系压强增大。
（4） 保持压强不变，充入 使容器容积增大。
【答案】（1） 不变。增加固体的用量对化学反应速率无影响（若将固体颗粒研细，则增大反应物的接触面积，会使反应速率增大）。
（2） 增大。将容器的容积缩小为原来的，各物质的浓度增大，反应速率增大。
（3） 增大。保持容积不变，充入，反应物浓度增大，反应速率增大。
（4） 减小。保持压强不变，充入使容器容积增大，各物质的浓度减小，反应速率减小。
解答压强对化学反应速率影响的关键——弄清是“真”变还是“假”变
压强对反应速率的影响，本质是引起浓度的变化。若体系的压强变化使反应物或生成物的浓度发生变化即是“真”变，否则是“假”变。
（1）恒温恒容时
①充入气体反应物 反应物浓度增大 总压强增大 反应速率增大。
②充入不参与反应的气体（如等） 总压强增大，但各物质的浓度不变 反应速率不变。
（2）恒温恒压时
充入不参与反应的气体（如等） 容积增大 各反应物浓度减小 反应速率减小。
自我诊断
（1） 改变温度会显著改变化学反应速率,所以温度对化学反应速率起决定作用（ ）
（2） 无论任何反应，若增大压强，则反应速率一定增大（ ）
（3） 块状固体可以通过研细来增大表面积,从而增大化学反应速率（ ）
（4） 的稀盐酸与锌片反应，加入适量的溶液，反应速率不变（ ）
（5） 恒容体系中发生反应，若升高温度，则增大，减小（ ）
【答案】（1） ×
（2） ×
（3） √
（4） ×
（5） ×
迁移应用 对点训练
1．[（2025·长春高二检测）]对于反应，下列措施能使反应速率减小的是（ ）
A. 恒压通入气体 B. 减小容器容积
C. 增加的质量 D. 升高体系温度
【答案】A
【解析】选。恒压通入 气体，容器容积增大，气态物质的浓度减小，反应速率减小；减小容器容积，气态物质的浓度增大，反应速率增大；为固体物质，增加 的质量，对化学反应速率无影响；升高体系温度，反应速率增大。
2．[（2025·银川高二月考）]用锡箔与盐酸制的反应速率较小，下列措施能增大反应速率的是（ ）
①用锡块代替锡箔 ②将反应液适当加热
③向反应液中滴入少量溶液 ④用浓盐酸代替盐酸 ⑤再加入盐酸
A. ①②③④ B. ②③④ C. ②③④⑤ D. ①②③⑤
【答案】B
【解析】选。用锡块代替锡箔，减小了反应物间的接触面积，反应速率减小，①不符合题意；温度升高，反应速率增大，②符合题意；向反应液中滴入少量 溶液，锡置换出铜，构成原电池，使得反应速率增大，③符合题意；用浓盐酸代替 盐酸，反应物浓度增大，反应速率增大，④符合题意；盐酸的浓度不变，反应速率不变，⑤不符合题意。
3．[（2025·龙岩高二月考）]三氟化氮是微电子工业中一种优良的等离子蚀刻气体，是制备光刻胶的重要前驱体。对于在密闭容器中进行的反应，下列操作不能增大该反应的反应速率的是（ ）
A. 恒温条件下压缩容器容积
B. 恒温恒容条件下充入更多的
C. 恒容条件下升高温度
D. 恒温恒压条件下充入一定量氦气
【答案】D
【解析】选。项，恒温条件下压缩容器容积，反应混合物的浓度增大，反应速率增大；项，恒温恒容条件下充入更多的，反应物的浓度增大，反应速率增大；项，恒容条件下升高温度，反应速率增大；项，恒温恒压条件下充入一定量氦气，相当于增大容器的容积，反应混合物的浓度减小，反应速率减小。
课堂检测 巩固落实
1．[（2025·凉山高二期末）]下列储物方式中，体现了降低温度减小反应速率的是（ ）
A. 食用碱（主要成分为）存放在干燥处
B. 农民将新鲜蔬果存放在地窖中
C. “84”消毒液密封保存
D. 碘酒、红花油等含酒精的制剂密封保存
【答案】B
【解析】选。食用碱易吸湿，为避免食用碱与湿气接触，将食用碱存放在干燥处，项不符合题意；农民将新鲜蔬果存放在地窖中，地窖温度较低，使蔬果腐烂变质的速率减小，项符合题意；“84”消毒液的有效成分为，溶液能与空气中的 反应生成 和，见光分解生成 和，为避免“84”消毒液变质失效，应密封保存，项不符合题意；由于酒精易挥发，为减少酒精的挥发，碘酒、红花油等含酒精的制剂应密封保存，项不符合题意。
2．对于反应。改变下列条件一定不能使反应速率增大的是（ ）
A. 压缩容器容积 B. 增加浓度
C. 加入适当催化剂 D. 恒容下通入惰性气体
【答案】D
【解析】选。项，压缩容器容积，参与反应的物质的浓度增大，能增大反应速率；项，增加 浓度，能增大反应速率；项，加入适当催化剂，能增大反应速率；项，恒容下通入惰性气体，反应体系中各物质的浓度不变，反应速率不变。
3．[（2025·新乡高二统考）]常温下，下列措施有利于增大反应速率的是（ ）
A. 硫酸钠固体溶于水时，用玻璃棒搅拌并适当升高温度
B. 常温下，利用 制氢气时，将稀硫酸换成浓硫酸
C. 利用 制氧气时，加入适宜的催化剂
D. 实验室利用（块状）制二氧化碳时，将稀盐酸换成同浓度的稀硫酸
【答案】C
【解析】选。硫酸钠固体溶于水，用玻璃棒搅拌并适当升高温度会加快溶解，属于物理变化，不符合题意；铁遇浓硫酸会发生钝化，将稀硫酸换成浓硫酸不会生成，不符合题意；加入适宜的催化剂，能增大 的反应速率，符合题意；将稀盐酸换成同浓度的稀硫酸，稀硫酸与碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水，会覆盖在碳酸钙表面，阻止反应的继续进行，反应速率会减小，不符合题意。
4．[（2025·济宁高二月考）]为了探究外界条件对分解反应速率的影响，某同学在4支试管中分别加入溶液，测量并收集气体时所需的时间，实验记录见下表：
实验序号 溶液浓度 温度/ 催化剂 所用时间
① 20 2滴溶液
② 40 2滴溶液
③ 20 2滴溶液
④ 20 不使用
下列说法不正确的是（ ）
A. 实验①②探究温度对反应速率的影响
B. 实验②④探究催化剂对反应速率的影响
C. 实验①③比较：
D. 实验③④比较：
【答案】B
【解析】选。实验①②中只有温度不同,探究温度对反应速率的影响，正确；实验②④中反应温度也不同，不能探究催化剂对反应速率的影响，错误；实验①③比较，实验③中 溶液浓度大，反应速率大，获得相同体积的氧气，实验③用时较短，正确；实验③④比较，实验③中 溶液浓度大，且使用了催化剂，故反应速率大，获得相同体积的氧气，实验③用时较短，正确。
5．某同学探究浓度和温度对化学反应速率的影响。实验原理及方案：在酸性溶液中发生反应，生成的碘可用淀粉溶液检验，根据出现蓝色所需的时间来衡量该反应的速率。
实验序号 酸性溶液（含淀粉）的体积/ 溶液的体积/ 水的体积/ 实验温度/ 出现蓝色的时间/
① 5 5 5
② 5 5 40 25
③ 5 35 25
（1） 探究温度对化学反应速率的影响应选择的实验是（填序号）。
（2） 实验①③中、的数值分别是 。
（3） 最先出现蓝色的是实验_ _ _ _ （填序号）。
【答案】（1） ①②
（2） 40；10
（3） ③
课后达标 素养提升
基础检测
1．下列措施不能改变相应化学反应速率的是 （ ）
A. 在铁制品表面刷油漆——铁的腐蚀速率
B. 高炉炼铁增加炉高的反应速率
C. 食物放在冰箱中储存——食物的腐败速率
D. 烧煤时用煤粉代替煤块——煤的燃烧速率
【答案】B
【解析】选。在铁制品表面刷油漆，能阻止铁与氧气接触反应，铁的腐蚀速率减小，故 不选；高炉炼铁增加炉高不能改变 的反应速率，故 选；冰箱中温度低，食物的腐败速率减小，故 不选；烧煤时用煤粉代替煤块，增大了固体表面积，煤的燃烧速率增大，故 不选。
2．下列事实能说明影响化学反应速率的决定性因素是反应物本身性质的是（ ）
A. 能与浓硝酸反应，但不能与浓盐酸反应
B. 与在常压下反应缓慢，在时反应迅速
C. 与在常温、常压下不反应，放电时可反应
D. 与浓盐酸反应比与稀盐酸反应快
【答案】A
【解析】选。能与浓硝酸反应，但不能与浓盐酸反应，是浓硝酸与浓盐酸本身性质不同所致，符合题意；和 在 时速率增大，是增大压强所致，不符合题意；与 在常温、常压下不反应，放电时可反应，是反应条件不同所致，不符合题意；与浓盐酸反应比与稀盐酸反应快，是酸的浓度不同所致，不符合题意。
3．已知。现将下列4种盐酸，分别加入4支盛有溶液的试管中，并加水稀释到，混合后到能观察到明显浑浊现象所需要的时间最短的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】选。盐酸加入后所得 混合溶液中 浓度为；盐酸加入后所得 混合溶液中 浓度为；盐酸加入后所得 混合溶液中 浓度为；盐酸加入后所得 混合溶液中 浓度为；浓度越大，反应速率越大，观察到浑浊现象所需要的时间越短。
4．比较、推理是化学学习常用的方法，下列关于反应事实推导出的影响化学反应的因素不合理的是（ ）
选项 化学反应事实 影响化学反应的因素
A 铁丝在空气中很难燃烧，而在氧气中能剧烈燃烧 反应物浓度
B 碳在常温下不与氧气发生反应，而在点燃时能与氧气反应 反应温度
C 在常温下较难分解，而在加入二氧化锰后迅速分解 催化剂
D 铜片在空气中很难燃烧，铜粉在空气中较易燃烧 反应物的种类
【答案】D
【解析】选。铁丝在空气中很难燃烧，而在氧气中能剧烈燃烧，是因为氧气的浓度不同，说明反应物浓度是影响化学反应的因素，故 不符合题意；碳在常温下不与氧气发生反应，而在点燃时能与氧气反应，说明反应温度是影响化学反应的因素，故 不符合题意；在常温下较难分解，而在加入二氧化锰后迅速分解，说明催化剂是影响化学反应的因素，故 不符合题意；铜片在空气中很难燃烧，而铜粉在空气中较易燃烧，是由于反应物与氧气的接触面积不同，与反应物的种类无关，故 符合题意。
5．在反应中，下列措施：①缩小容器容积，增大压强；②增加碳的量；③通入；④恒容下充入；⑤恒压下充入中能够使反应速率增大的是（ ）
A. ①④ B. ②③⑤ C. ①③ D. ①②④
【答案】C
【解析】选。①缩小容器容积，增大压强，参与反应的气体物质的浓度增大，反应速率增大；②碳是固体物质，增加碳的量，反应速率不变；③通入，反应物浓度增大，反应速率增大；④恒容下充入，反应物浓度不变，反应速率不变；⑤恒压下充入，容器容积增大，参与反应的气体物质的浓度减小，反应速率减小。
6．在一密闭容器中通入和，在一定温度下发生反应：。改变下列条件，反应速率一定增大的是（ ）
A. 保持容器容积不变，通入
B. 保持容器容积不变，通入不参加反应
C. 保持容器内压强不变，通入不参加反应
D. 保持容器内压强不变，通入和
【答案】A
【解析】选。增大反应物的浓度，反应速率增大，项正确；通入氮气，因为容器容积不变，反应体系中各反应物的浓度不变，所以反应速率不变，项错误；保持容器内压强不变，通入氮气，容器容积增大，反应体系中各反应物的浓度减小，反应速率减小，项错误；保持容器内压强不变，再次通入 和，容器容积增大为原来的2倍，反应体系中各反应物的浓度不变，反应速率不变，项错误。
7．在水中易分解，一定条件下，的浓度减少一半所需的时间见下表：
3.0 4.0 5.0 6.0
20 301 231 169 58
30 158 108 48 15
50 31 26 15 7
根据表中的递变规律，推测分别在条件、，、，、下的分解速率的大小关系为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】选。通过分析表中数据可知，的浓度减少一半所需的时间 随 的增大、温度的升高而减少,所以，、时，的浓度减少一半所需的时间大于 且小于；、时，的浓度减少一半所需的时间大于；、时，的浓度减少一半所需的时间小于，故 的分解速率的大小关系为。
8．变量控制法是化学实验的常用方法之一。某化学兴趣小组为探究外界条件对化学反应速率的影响，设计以下四组实验。
实验 反应温度/ 溶液 溶液
① 25 5 0.1 10 0.1 5
② 25 0.2 5 0.2 10
③ 35 5 0.1 10 0.1 5
④ 35 5 0.2 5 0.2
回答下列问题：
（1） _ _ _ _ ，。
（2） 设计实验方案①和②的目的是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（3） 设计实验方案②和④的目的是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（4） 各实验方案中均需加入一定体积的水的原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】（1） 5；10
（2） 探究浓度对化学反应速率的影响
（3） 探究温度对化学反应速率的影响
（4） 使各实验方案中混合液的体积均相等
素养提升
9．[（2025·广州高二检测）]二甲醚是一种新型能源，由合成气、和少量直接制备二甲醚：。下列措施中不能增大制备二甲醚反应速率的是（ ）
A. 适当增大反应体系的压强 B. 选择使用合适的催化剂
C. 增加合成气的用量 D. 将液化并及时抽走
【答案】D
【解析】选。适当增大反应体系的压强，各物质浓度增大，反应速率增大，不符合题意；选择使用合适的催化剂，反应速率增大，不符合题意；增加合成气的用量相当于加压，各物质浓度增大，反应速率增大，不符合题意；将 液化并及时抽走，生成物的浓度减小，反应速率减小，符合题意。
10．从下列实验事实所得出的相应实验结论正确的是 （ ）
选项 实验事实 实验结论
A 其他条件相同，溶液浓度越大，与稀硫酸反应析出硫单质所需时间越短 当其他条件相同时，增大反应物浓度，化学反应速率增大
B 在化学反应前后，催化剂的质量和化学性质都不变 催化剂一定不参与化学反应
C 浓度相同的稀盐酸和稀硫酸分别与形状相同的等质量的锌粒反应 反应开始时速率不同
D 在容积可变的密闭容器中发生反应，把容器容积缩小为原来的 化学反应速率不变
【答案】A
【解析】选。反应物浓度越大，反应速率越大，正确；催化剂参与化学反应，能增大反应速率，但反应前后催化剂的质量和化学性质都不变，错误；浓度相同，则二者产生氢气的速率相同，错误；把容器容积缩小为原来的，反应物浓度增大，反应速率增大，错误。
11．[（2025·北京高二统考）]丙酮（）的碘化反应为,某小组在时研究了该反应的反应速率。他们在反应开始前加入淀粉溶液，通过观察淀粉溶液褪色时间来度量反应速率的大小，实验数据见下表，其中①~④混合液总体积相同。
序号 （丙酮）/ 褪色时间/
① 2 0.002 0.5 40
② 1 0.002 0.5 80
③ 2 0.001 0.5 20
④ 2 0.002 0.25 80
下列根据实验数据做出的推理不合理的是（ ）
A. 由实验①②可知，（丙酮）越大，反应速率越大
B. 由实验①③可知，越大，反应速率越小
C. 由实验①④可知，越大，反应速率越大
D. 该时间段内，实验②④的平均反应速率相同
【答案】B
【解析】选。实验①②的变量为丙酮的浓度，由实验①②可知，（丙酮）越大，褪色时间越短，反应速率越大，推理合理；碘单质能使淀粉溶液变蓝，实验①③的变量为碘单质的浓度，实验①中 是实验③中 的2倍，褪色时间实验①也是实验③的2倍，所以反应速率：实验①=实验③，推理不合理；实验①④的变量为氢离子的浓度，由实验①④可知，越大，褪色时间越短，反应速率越大，推理合理；由实验②④可知，的浓度相同，褪色的时间相同，二者的平均反应速率相同，推理合理。
12．[（2025·阜阳高二检测）]某研究性学习小组利用溶液和酸性溶液的反应探究“外界条件的改变对化学反应速率的影响”，进行了如下实验：
实验序号溶液 实验温度/ 酸性溶液 溶液 颜色褪至无色所需时间/
A 293 2 0.02 4 0.1 0
B 2 0.02 3 0.1 8
C 313 2 0.02 0.1 1
（1） 通过实验A、B可探究_ _ （填外部因素）的改变对反应速率的影响，其中_ _ _ _ 、_ _ ，通过实验_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ （填实验序号）可探究温度变化对反应速率的影响，其中_ _ _ _ 。
（2） 若，则由此实验可以得出的结论是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。忽略溶液体积的变化，利用实验B中数据计算，内，用的浓度变化表示的反应速率_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（3） 该小组的一位同学通过查阅资料发现，上述实验过程中随时间的变化情况如右图所示，并认为造成这种变化的原因是反应体系中的某种粒子对与草酸之间的反应有某种特殊作用，则该作用是_ _ _ _ _ _ _ _ 。设计实验证明，分别取等体积等浓度的和溶液混合，平均分成两份，一份中不加任何试剂，一份加入少量固体，观察到两溶液都没有褪色，原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】（1） 浓度；1；293；B、C；3
（2） 当其他条件不变时，增大反应物浓度，反应速率增大；
（3） 催化作用；过量（或不足）
【解析】
（1） 通过实验、可探究浓度的改变对反应速率的影响，根据控制变量法可知，实验、中温度和溶液的总体积应相同，即，；通过实验、可探究温度变化对反应速率的影响，根据控制变量法可知，。
（2） 若，则由此实验可以得出的结论是当其他条件不变时，增大反应物浓度，反应速率增大；根据实验 中数据可知，高锰酸钾完全反应需要的时间为，用 的浓度变化表示的反应速率为。
（3） 题述实验过程中 随时间迅速升高，可推断造成 突变的原因可能是生成的 对反应有催化作用，使得反应速率增大；高锰酸钾溶液呈紫红色，如果过量，则溶液会有颜色，故观察到两溶液都没有褪色，原因是 过量（或 不足）。
第3课时 活化能
【学习目标】1.知道化学反应是有历程的,认识基元反应的活化能对化学反应速率的影响。 2.能用简单碰撞理论说明反应条件对化学反应速率的影响，体会理论模型的建构过程。 3.知道催化剂可以改变反应历程，能从调控化学反应速率的角度分析和选择条件。
知识点一 活化能 碰撞理论
自主预习 新知构建
1．基元反应和反应机理
（1） 基元反应：大多数化学反应往往经过多个反应步骤才能实现。其中①_ _ _ _ _ _ _ _
都称为基元反应。如的两步基元反应为 、。
（2） 反应机理
先后进行的②_ _ _ _ _ _ _ _ 反映了化学反应的反应历程，反应历程又称反应机理。
（3） 基元反应发生的先决条件是③_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】（1） 每一步反应
（2） 基元反应
（3） 反应物的分子必须发生碰撞
1．某化学反应通过三步基元反应实现：；；。由此可知：
（1） 反应前后都存在，是该反应的_ _ _ _ _ _ 。
（2） 该反应的中间体有_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（3） 该反应的总反应方程式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】（1） 催化剂
（2） 、
（3）
2．有效碰撞
【答案】大
3．活化分子和活化能
（1） 活化分子：能够发生⑤_ _ _ _ _ _ _ _ 的分子。
（2） 活化能：活化分子具有的平均能量与⑥_ _ _ _ _ _ _ _ 具有的平均能量之差。
【答案】（1） 有效碰撞
（2） 反应物分子
（3）反应物、生成物的能量与活化能的关系
正反应的活化能；
活化分子变成生成物分子放出的能量，也可认为是逆反应的活化能；
反应热，即。
2．反应 分两步进行：，。反应过程的能量变化曲线如下图所示、、、表示活化能。
（1） 、两个反应都是放热反应吗？哪步反应的速率更大？_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（2） 反应的快慢由反应_ _ _ _ （填“①”或“②”）决定。
（3） 整个反应中 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】（1） 不是，是吸热反应，是放热反应；反应的活化能大于反应的活化能，故反应的速率更大
（2） ①
（3）
自我诊断
（1） 能发生有效碰撞的分子必须具有足够的能量 （ ）
（2） 活化分子间的碰撞一定是有效碰撞 （ ）
（3） 活化能是指活化分子多出反应物分子平均能量的那部分能量 （ ）
（4） 只要条件合适，普通分子之间的碰撞也可能是有效碰撞 （ ）
（5） 活化能大的反应一定是吸热反应 （ ）
【答案】（1） √
（2） ×
（3） √
（4） ×
（5） ×
迁移应用 对点训练
1．[（2025·临沂高二期末）]已知某基元反应为 ，根据碰撞理论分析，下列示意图中能表示该反应发生有效碰撞的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】选。能够发生化学反应的碰撞称为有效碰撞，四个选项中只有 选项发生了有效碰撞，生成了、 ，即发生了基元反应 ，故选。
2．[（2025·济南高二统考）]一定条件下，三个基元反应的正反应活化能（正）和逆反应活化能（逆）见下表：
基元反应 （正）/ （逆）/
Ⅰ 30 55
Ⅱ 70 21
Ⅲ 16 35
正反应为放热反应的是（ ）
A. Ⅰ、Ⅱ B. Ⅰ、Ⅲ C. Ⅱ、Ⅲ D. Ⅱ
【答案】B
【解析】选。（正）（逆），基元反应Ⅰ的，基元反应Ⅱ的，基元反应Ⅲ的，故基元反应Ⅰ、Ⅲ的正反应为放热反应。
3．下图表示某化学反应历程，其中表示中间过渡态（活化分子）。回答下列问题：
（1） 的反应机理可表示为
第一步：_ _ _ _ _ _ _ _ ，
第二步：_ _ _ _ _ _ _ _ 。
（2） 的焓变_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ，中间产物是_ _ _ _ 。
（3） 通常用表示基元反应的活化能。
第一步反应的活化能_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ；第二步反应的活化能_ _ _ _ _ _ _ _ _ _
。
（4） 一般认为，活化能越大，基元反应的反应速率越小。观察上图判断，决定总反应快慢的步骤是_ _ _ _ _ _ 。
【答案】（1） ；
（2） ；C
（3） ；
（4） 第一步
知识点二 用碰撞理论解释外界条件对化学反应速率的影响
自主预习 新知构建
1．浓度、压强对化学反应速率的影响
【答案】分子总数； 百分数； 增大
2．温度、催化剂对化学反应速率的影响
【答案】分子总数； 百分数； 增大
自我诊断
（1） 反应物用量增加后，有效碰撞次数增加，反应速率增大 （ ）
（2） 升高温度和增大压强都是通过增大活化分子百分数来增大化学反应速率的 （ ）
（3） 对于一个确定的化学反应来说，化学反应的活化能越小，该反应的速率越大 （ ）
（4） 催化剂能降低反应所需的活化能，也会发生变化 （ ）
（5） 向反应体系输入能量，有可能改变化学反应速率 （ ）
【答案】（1） ×
（2） ×
（3） √
（4） ×
（5） √
迁移应用 对点训练
1．下列关于有效碰撞理论的说法一定正确的是 （ ）
A. 使用催化剂，单位体积内活化分子数增多，反应速率增大
B. 增大反应物浓度，活化分子百分数增加，反应速率增大
C. 升高温度，反应的活化能降低，反应速率增大
D. 增大压强，所有反应的有效碰撞次数增加，反应速率增大
【答案】A
【解析】选。催化剂降低了反应需要的能量，使一些普通分子成为了活化分子，单位体积内活化分子数增多，反应速率增大，故 正确；增大反应物浓度，单位体积内活化分子数增多，但活化分子百分数不变，故 错误；升高温度不能降低活化能，而是使部分普通分子获得能量转化为活化分子，导致活化分子百分数增加，单位时间内有效碰撞次数增加，从而使反应速率增大，故 错误；改变压强只对有气体参加的反应有影响，若反应中无气体参与，则改变压强对反应速率无影响，故 错误。
2．[（2025·吕梁高二段考）]工业制氢原理：。改变下列条件能增大产生氢气的速率且增加活化分子百分数的是（ ）
①将炭块改为炭粉 增大水蒸气浓度
③适当升高温度 加入高效催化剂
A. ①② B. ①③ C. ③④ D. ②④
【答案】C
【解析】选。将炭块改为炭粉，可以增大 与 的接触面积，增大反应速率，但不能增加活化分子百分数，①不符合题意；增大水蒸气浓度，可以增大反应速率，但不能增加活化分子百分数，②不符合题意；适当升高温度，可以使更多的普通分子成为活化分子，因此既能增大产生氢气的速率也可以增加活化分子百分数，③符合题意；加入高效催化剂，可以降低反应的活化能，使更多的普通分子成为活化分子，因此既能增大产生氢气的速率也可以增加活化分子百分数，④符合题意。
3．下图表示某化学反应在使用催化剂曲线和未使用催化剂曲线时，反应过程和能量的对应关系。下列说法一定正确的是（ ）
A. 与相比，的活化能更高
B. 反应物断键吸收的总能量小于生成物成键释放的总能量
C. 与相比，中的活化分子百分数更大
D. 与相比，对应的反应速率更大
【答案】B
【解析】选。与 相比，的活化能更高，故 错误；正反应放热，反应物断键吸收的总能量小于生成物成键释放的总能量，故 正确；与 相比，活化能小，中的活化分子百分数更大，对应的反应速率更大，故、错误。
课堂检测 巩固落实
1．[（2025·南宁高二期末）]反应实际上是经过了两步反应完成的： （慢）、（快）。下列说法错误的是（ ）
A. 的寿命较短 B. 步骤②需要吸收能量
C. 分解过程包含两个基元反应 D. 该反应属于分解反应
【答案】B
【解析】选。第一步为慢反应，第二步为快反应，则 的消耗速率大于生成速率，因此 的寿命较短，正确；步骤②形成化学键，需要释放能量，错误；题述反应①②都是基元反应，正确；该反应为一变多的反应，属于分解反应，正确。
2．[（2025·云浮高二月考）]在恒容条件下，能使正反应速率增大且单位体积内活化分子数也增多的措施是（ ）
A. 温度不变，增大的浓度
B. 加入固体碳
C. 温度不变，通入使气体的压强增大
D. 降低反应的温度
【答案】A
【解析】选。温度不变，增大反应物浓度，可以使单位体积内活化分子数增多，从而增大反应速率，故 符合题意；加入固体反应物对反应速率无影响，故 不符合题意；温度不变，恒容条件下通入惰性气体对反应速率无影响，故 不符合题意；降低温度，反应速率减小，单位体积内活化分子数减少，故 不符合题意。
3．一定条件下，分解生成碳的反应历程如下图所示。下列有关说法不正确的是（ ）
A. 该反应为吸热反应
B. 该反应历程共分4步进行
C. 第1步的正反应活化能最小
D. 第2步反应的大于第3步反应的
【答案】C
【解析】选。由题图可知，该反应中反应物的总能量小于生成物的总能量，故该反应为吸热反应，正确；由题图可知，该反应历程共分4步进行，正确；由题图可知，第3步的正反应活化能最小，错误；由题图可知，第2步反应的 大于0，第3步反应的 小于0，故 大于，正确。
4．[（2025·长沙高二质检）]反应的能量变化如下图所示,下列说法正确的是（ ）
A. 该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能
B. 该反应的
C. 若加入催化剂,则的值不变
D. 若升高温度,则活化分子百分数不变
【答案】A
【解析】选。由题图可知，反应物总能量大于生成物总能量,该反应为放热反应,正 逆,正反应的活化能小于逆反应的活化能,故 正确;反应热为生成物总能量与反应物总能量的差值,,故 错误;加入催化剂,可降低反应的活化能,的值减小,故 错误;升高温度,活化分子百分数增加,故 错误。
5．请根据下图回答问题：
（1） 图中所示反应是_ _ （填“吸热”或“放热”）反应，该反应的_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ （用含、的代数式表示）。
（2） 对于同一反应，图中虚线（Ⅱ）与实线（Ⅰ）相比，活化分子的最低能量明显降低，反应速率增大，你认为最有可能的原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（3） 已知热化学方程式： 。若该反应正反应的活化能为 ，则逆反应的活化能为_ _ _ _ _ _ _ _ （用含、的代数式表示，、均大于0）。
【答案】（1） 吸热；
（2） 使用了催化剂
（3）
【解析】
（1） 由题图可知，生成物的总能量大于反应物的总能量，该反应为吸热反应，。
（2） 催化剂可以降低反应的活化能，从而使反应速率增大，所以最有可能的原因是使用了催化剂。
（3） 正反应活化能-逆反应活化能，所以逆反应的活化能为。
课后达标 素养提升
基础检测
1．在有气体参加的反应中，能使反应物中单位体积内活化分子数和活化分子百分数都增大的措施有（ ）
①增大反应物浓度 增大压强
③升高温度 加入催化剂
A. ①② B. ②④ C. ①③ D. ③④
【答案】D
【解析】选。①增大反应物浓度，单位体积内活化分子数增多，活化分子百分数不变；②增大压强，单位体积内活化分子数增多，活化分子百分数不变；③升高温度，单位体积内活化分子数增多，活化分子百分数增加；④加入催化剂，降低反应所需活化能，单位体积内活化分子数增多，活化分子百分数增加。
2．[（2025·海口高二期末）]使用催化剂和未使用催化剂时，反应的能量变化如下图所示，、均大于0，图中A、B、、C、D五种物质均为气态。下列说法正确的是（ ）
A.
B. 为使用催化剂时逆反应的活化能
C. 处于过渡状态，稳定性强
D. 曲线乙代表的反应速率大
【答案】D
【解析】选。由题图可知，该反应是反应物总能量小于生成物总能量的吸热反应，反应的热化学方程式为，故 错误；由题图可知，为未使用催化剂时逆反应的活化能，故 错误；处于过渡状态，能量较高，不稳定，故 错误；曲线乙代表的反应为使用催化剂时的反应，反应的活化能小，反应速率大，故 正确。
3．碳单质在生产、生活中用途广泛。炭黑可以活化氧分子得到活化氧，活化氧可以快速氧化，从而消除雾霾，活化过程中的相对能量变化如下图所示。下列说法错误的是（ ）
A. 活性炭可去除水中的悬浮杂质
B. 生成活化氧的
C. 活化过程中有水时的活化能降低
D. 氧化的过程中，炭黑起催化作用
【答案】B
【解析】选。活性炭具有吸附性，可去除水中的悬浮杂质，正确；根据题图可知，生成活化氧时，反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应为放热反应，，错误；根据题图可知，无水时反应的最大活化能为，有水时反应的最大活化能为，所以有水时反应的活化能降低，正确；活化氧可以快速氧化，而炭黑可以活化氧分子得到活化氧，所以炭黑是 转化为 的催化剂，正确。
4．[（2025·长沙高二月考）]在催化剂、作用下，的反应历程如下图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 每种历程都包含两个基元反应
B. 每种历程中的基元反应都是放热反应
C. 在两种催化剂作用下总反应的焓变不相等
D. 在催化剂作用下，反应③是控速反应
【答案】C
【解析】选。由题图可知，在催化剂 作用下，，；在催化剂 作用下，，，都包含两个基元反应，正确。由题图可知，每种历程中的基元反应的反应物的总能量均高于生成物的总能量，都是放热反应，正确。催化剂只能改变反应历程，不能改变焓变，错误。由题图可知，在催化剂 作用下，反应③的活化能比反应①的高，反应速率小，故反应③是控速反应，正确。
5．甲烷与氯气在光照条件下存在如下反应历程（“·”表示电子）：
（慢反应）
（快反应）
（快反应）
（快反应）
下列说法不正确的是（ ）
A. 上述过程的总反应的化学方程式为
B. 光照的主要作用是促进历程①的进行从而使总反应速率增大
C. 历程②~④都是由微粒通过有效碰撞而发生的反应
D. 历程①是放出能量的过程
【答案】D
【解析】选。由反应历程可知，甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应生成一氯甲烷和氯化氢，总反应的化学方程式为，故 正确；光照的主要作用是破坏 中的共价键，形成 ，促进历程①的进行从而使总反应速率增大，故 正确；由反应历程可知，历程②~④都是由微粒通过有效碰撞而发生的反应，故 正确；历程①是破坏 中的共价键形成 的过程，吸收能量，故 错误。
6．已知某分步反应过程中的能量变化如下图所示，下列说法错误的是（ ）
A. 升高温度，、均减小，反应速率增大
B. 总反应为吸热反应
C. 使用合适的催化剂可以降低反应的活化能，但不影响反应的热效应
D. 第一步反应的反应速率小于第二步反应的反应速率
【答案】A
【解析】选。升高温度，不能降低反应的活化能，即、均不变，但可以增大反应速率，项错误；由题图可知，反应物的总能量低于生成物的总能量，总反应为吸热反应，项正确；使用合适的催化剂可以降低反应的活化能，但不影响反应物和生成物的总能量，所以反应的热效应不受影响，项正确；由题图可知，第一步反应的活化能高于第二步反应的活化能，活化能越大，反应速率越小，故第一步反应的反应速率小于第二步反应的反应速率，项正确。
7．[（2025·漳州高二质检）]以、为原料生产尿素的反应历程与能量变化示意图如下：
（1） 图中的两步反应属于放热反应的_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ （用、、或表示）。
（2） 根据上述反应历程与能量变化示意图，过程_ _ _ _ _ _ _ _ （填“第一步反应”或“第二步反应”）为决速步。
（3） 根据图像写出以、为原料生产尿素的热化学方程式：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ （反应热用、、或表示）。
【答案】（1）
（2） 第二步反应
（3）
【解析】
（1） 反应物总能量高于生成物总能量的反应为放热反应，题图中的第一步反应属于放热反应，。
（2） 慢反应决定总反应速率，即活化能大的为决速步，故第二步反应为决速步。
（3） 第一步反应加第二步反应即可得到以、为原料生产尿素 的热化学方程式：。
素养提升
8．[（2025·北京海淀区高二月考）]下图为的反应历程。
下列关于该反应的说法正确的是（ ）
A. 该反应的反应速率由反应2决定
B. 、均为该反应的中间产物
C. 该反应所涉及的三个反应均为放热反应
D. 若降低温度，则正反应速率减小，逆反应速率增大
【答案】B
【解析】选。根据题图可知，反应1的活化能最大，该反应的反应速率由反应1决定，项错误；根据题图可知，、在反应过程中先生成后消耗，故、均为该反应的中间产物，项正确；反应1为吸热反应，反应2、3为放热反应，项错误；若降低温度，则正、逆反应速率均减小，项错误。
9．[（2025·成都高二统考）]已知在催化下发生分解反应的能量变化如下图所示，第一步反应的离子方程式为。下列说法错误的是（ ）
A. 是在存在下发生分解反应放出的总能量
B. 第二步反应的离子方程式为
C. 断裂中的化学键吸收的能量大于断裂与中的化学键吸收的总能量
D. 是第二步反应逆反应的活化能
【答案】C
【解析】选。是生成物总能量与反应物总能量之差，故 是 在 存在下发生分解反应放出的总能量，项正确；总反应为 在 催化下分解，结合总反应和题中给出的第一步反应的离子方程式可写出第二步反应的离子方程式为，项正确；由题图可知，该反应是放热反应，反应物总键能小于生成物总键能，项错误；是第二步反应的活化分子总能量与生成物总能量之差，是第二步反应逆反应的活化能，项正确。
10．乙烯在催化剂的作用下可发生氧化反应，反应机理如下：
下列说法错误的是（ ）
A. 催化剂增大反应速率的原理是改变了反应路径，降低了活化能
B. 该催化氧化反应的总反应是
C. 该催化氧化过程可在无水条件下进行
D. 和的混合溶液可作为该反应的催化剂
【答案】C
【解析】选。催化剂降低了反应所需的活化能，改变了反应路径，所以能增大反应速率，故 正确；根据反应机理可得总反应为，故 正确；根据反应机理可知，该反应需要有水参与，在无水条件下该反应不会发生，故 错误；在反应②中是反应物、在反应③中是生成物，在反应①中是反应物、在反应②中是生成物，所以 和 的混合溶液可作为该反应的催化剂，故 正确。
11．[（2025·合肥高二联考）]工业上常用还原，能量变化如下图所示。已知：总反应的速率方程为为正反应的速率常数，只与温度、催化剂有关，与浓度、压强无关；、为反应级数。
回答下列问题：
（1） 总反应的热化学方程式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（2） 能垒（活化能）基元反应①_ _ （填“ ”“ ”或“”，下同）②；基元反应②的_ _ 0。
（3） 其他条件不变时，升高温度，速率常数_ _ （填“增大”“减小”或“不变”），判断依据是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（4） 为了测定反应级数，实验记录见下表：
实验序号 正反应速率
ⅰ 0.1 0.1
ⅱ 0.1 0.2
ⅲ 0.2 0.1
根据实验数据可知，_ _ _ _ 。
【答案】（1）
（2） ；
（3） 增大；升高温度，正反应速率增大，速率常数增大
（4） 3
【解析】
（1） 反应热等于生成物的总能量与反应物的总能量之差，由题图可知，总反应的热化学方程式为。
（2） 由题图可知，能垒（活化能）：基元反应；基元反应②的反应物的总能量高于生成物的总能量，。
（4） 由ⅰ、ⅱ组数据可知，，解得；由ⅰ、ⅲ组数据可知，，解得；故。
聚焦突破2 反应历程与活化能
1.过渡态理论与活化能
（1）过渡态理论认为：反应物分子并不只是通过简单碰撞直接形成产物分子，而是必须经过一个形成活化络合物的过渡态，并且达到这个过渡态需要一定的活化能。这与爬山类似，山的最高点便是过渡态。
（2）活化能和反应速率的关系：基元反应的活化能越大，反应物到达过渡态就越不容易，该基元反应的反应速率就越小。
（3）催化剂参与化学反应，生成能量更低的中间产物，降低了达到过渡态所需要的活化能，使反应易于发生，反应速率增大。
2.解答能垒图像题的注意事项
（1）能垒图中涉及物质的能量往往是指一个分子变化过程的能量变化，单位一般为（电子伏特）。活化能一般指每摩尔物质反应的能量变化，单位多为。
（2）催化反应历程一般为扩散 吸附 断键 成键 脱附。要关注断键和成键的部位及元素化合价的变化。
（3）复杂反应的反应速率由基元反应中活化能（能垒）最大的慢反应决定。
例1 [（2024·甘肃卷）]甲烷在某含催化剂作用下部分反应的能量变化如下图所示，下列说法错误的是（ ）
A.
B. 步骤2逆向反应的
C. 步骤1的反应比步骤2快
D. 该过程实现了甲烷的氧化
【答案】C
【解析】由能量变化图可知，，项正确；步骤2逆向反应的，项正确；步骤1的活化能，步骤2的活化能，步骤1的活化能大于步骤2的活化能，步骤1的反应比步骤2慢，项错误；该过程中甲烷转化为甲醇，实现了甲烷的氧化，项正确。
例2 [（2024·安徽卷）]某温度下，在密闭容器中充入一定量的，发生下列反应：，，测得各气体浓度与反应时间的关系如下图所示。下列反应进程示意图符合题意的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】由题图可知，生成 的速率大于生成 的速率，故第一步反应的活化能比第二步反应的活化能小，、项错误；结合、均小于0可知，两步反应均为放热反应，故反应物总能量高于生成物总能量，故能量：，项错误，项正确。
【突破集训】
1．[（2025·衡水高二质检）]的反应历程如下图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 该反应决速步的活化能为
B. 每消耗，转移电子
C. 使用合适的催化剂会使、、同时减小
D. 温度升高，第Ⅰ步反应中活化分子百分数增加，第Ⅱ步反应中活化分子百分数减少
【答案】A
【解析】选。一个化学反应的快慢由最慢的一步基元反应决定，根据反应历程图可知，第Ⅱ步反应为该反应的决速步，所以该反应决速步的活化能为，项正确；根据化学方程式 可得关系式，所以每消耗，转移 电子，项错误；催化剂只能降低反应的活化能，但不能改变反应的反应热，所以使用合适的催化剂只会使 和 减小，不能改变反应热,项错误；温度升高，分子的能量增加，使一部分原来能量较低的分子变成活化分子，由于分子总数不变，活化分子数增多，活化分子百分数增加，所以温度升高，第Ⅰ步和第Ⅱ步反应中活化分子百分数都增加，项错误。
2．已知化合物A与在一定条件下反应生成化合物B与，反应历程如下图所示，其中表示过渡态，表示中间体。下列说法正确的是（ ）
A. 该历程中的第二步为该反应的决速步
B. A与在一定条件下反应生成B与的
C. 中间体比中间体更稳定
D. 使用更高效的催化剂可降低反应的活化能和反应热
【答案】A
【解析】选。多步反应历程的决速步是反应最慢的一步，根据题图可知，第二步的活化能最大，反应速率最小，为该历程中的决速步，正确；根据题图可知，与 的总能量高于 与 的总能量，该反应属于放热反应，故，错误；根据题图可知，中间体 的相对能量低于中间体 的，能量越低越稳定，故中间体 比中间体 更稳定，错误；使用更高效的催化剂可降低反应所需的活化能，但不能降低反应热，反应热只与生成物总能量和反应物总能量的差值相关，与反应过程无关，错误。
3．[（2025·黑龙江哈九中高二检测）]研究表明，甲醇通过催化氧化制取甲醛时，在无催化剂（图中实线）和加入特定催化剂（图中虚线）时均会产生甲醛，其反应中物质的相对能量如下图所示。下列说法错误的是（ ）
A. 加入该催化剂可使每一步基元反应的反应速率均增大
B. 该条件下比的稳定性强
C. 无催化剂时，温度升高，甲醇生成甲醛的正、逆反应速率均增大
D. 无催化剂时，生成比生成甲醛的活化能小
【答案】A
【解析】选。根据题图可知，加入该催化剂，甲醇转化成 的活化能增大，反应速率减小，故 错误；根据题图可知，具有的能量比 低，能量越低，物质越稳定，故该条件下，比 的稳定性强，故 正确；升高温度，正、逆反应速率均增大，故 正确；根据题图可知，无催化剂时，生成 比生成甲醛的活化能小，故 正确。
4．[（2025·荆州高二质检）]和在催化剂表面可以合成，该反应的历程和相对能量的变化情况如下图所示（*指微粒吸附在催化剂表面，指吸附在催化剂载体上的氧原子上，表示过渡态）。下列说法错误的是（ ）
A. 决定该过程的总反应速率的基元反应为
B. 增大催化剂表面积可提高在催化剂表面的吸附速率
C. 比能量高
D. 催化效果更好的是催化剂2
【答案】C
【解析】选。由题图可知，第二个过渡态的活化能最大，此步为决速步，决定该过程的总反应速率，基元反应为，项正确；增大催化剂表面积，可提高 在催化剂表面的接触面积，从而提高二氧化碳在催化剂表面的吸附速率，项正确；由题图可知，比 能量低，项错误；由题图可知，催化剂2参与的反应中，活化能都比催化剂1参与的相同的反应活化能低，所以催化效果更好的是催化剂2，项正确。
5．反应物转化为产物或的能量与反应进程的关系如下图所示。下列有关四种不同反应进程的说法不正确的是（ ）
A. 进程Ⅰ是放热反应 B. 进程Ⅱ中，使用了催化剂
C. 生成的速率：Ⅲ Ⅱ D. 进程Ⅳ中，没有催化作用
【答案】C
【解析】选。由题图可知，进程Ⅰ中，反应物总能量高于生成物总能量，为放热反应，项正确；由题图可知，进程Ⅱ是在进程Ⅰ的基础上加入催化剂，项正确；由题图可知，进程Ⅲ中决速步的活化能高于进程Ⅱ中决速步的活化能，故生成 的速率：Ⅲ Ⅱ，项错误；由题图可知，是产物，最终没有得到，故 没有催化作用，项正确。
6．[（2025·贵阳高二检测）]中国科学院大学以为电极材料，以为原料利用电化学催化还原法制备。用计算机模拟电极材料表面发生反应的历程如下图所示（*表示微粒与的接触位点）。下列说法错误的是（ ）
A. 上述制备的总反应为
B. 为生成反应的中间体
C. 比更稳定
D. 电催化还原生成的选择性高于生成的选择性
【答案】B
【解析】选。由题图可知，在该过程中，转化为，与 作用最终生成，总反应为，故 正确；由题图可知，为生成 反应的中间体，故 错误；由题图可知，的能量低于 的能量，物质能量越低越稳定，故 比 更稳定，故 正确；由题图可知，生成 的活化能低于生成 的活化能，活化能越低反应越容易发生，故电催化还原 生成 的选择性更高，故 正确。
第二节 化学平衡
第1课时 化学平衡状态
【学习目标】1.通过认识化学平衡状态的建立过程，理解化学平衡是一种动态平衡。
2.掌握化学平衡状态的特征，建立化学平衡状态判断的思维模型。
知识点一 化学平衡状态
自主预习 新知构建
1．可逆反应
（1）概念：在相同条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应。
（2）特征
【答案】相同； 同时； 小于
1． 与 两反应互为可逆反应吗？为什么？
【答案】不互为可逆反应，因为两反应的反应条件不同。
2．化学平衡状态的建立（以合成氨反应为例）
在一定条件下的容积不变的密闭容器中，合成氨反应为。
请根据图示填写下表：
项目 反应物浓度 生成物浓度
开始时 ④_ _ ⑤_ _ ⑥_ _ ⑦_ _
进行中 ⑧_ _ ⑨_ _ ⑩_ _ _ _
平衡时 _ _ _ _ _ _ _ _
上述过程的图像可表示为
【答案】最大； 最大； 0； 0； 减小； 减小； 增大； 增大； 不变； 不变； 不变； 不变
3．化学平衡状态的含义
在一定条件下的可逆反应体系中，当 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 时，反应物和生成物的浓度均保持不变，即体系的组成不随时间而改变，这表明该反应中物质的转化达到了“限度”，这时的状态称之为化学平衡状态，简称化学平衡。
【答案】正、逆反应的速率相等
4．化学平衡状态的特征
【答案】可逆； 相等； ； 动态； ； ； 不变； 移动
2．在已达到平衡的可逆反应体系 中，充入由 组成的氧气一段时间后，中是否存在
【答案】存在。化学平衡是动态平衡，加入的会与结合生成含有的，同时含有的又会分解得到和，使得和中也含有，因此中存在。
自我诊断
（1） 合成氨反应中，若过量，则可以使完全消耗（ ）
（2） 达到化学平衡状态时，所有物质的速率都相等（ ）
（3） 平衡状态是一种静止状态，反应物和生成物的浓度不再改变（ ）
（4） 反应达到化学平衡状态时，反应混合物中各组分的浓度保持相等（ ）
（5） 化学平衡状态是一定条件下可逆反应进行到最大限度的结果（ ）
【答案】（1） ×
（2） ×
（3） ×
（4） ×
（5） √
迁移应用 对点训练
1．对于反应，下列四个图中可以表示该反应在一定条件下为可逆反应的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】选。可逆反应中反应物和生成物共存，、和 都是双原子分子，体系中应含有3种双原子分子。
2．在一定条件下，某可逆反应的正反应速率和逆反应速率随时间变化的曲线如下图所示。下列有关说法正确的是（ ）
A. 时，反应逆向进行
B. 时，正反应速率大于逆反应速率
C. 时，达到反应进行的限度
D. 时，反应处于平衡状态，反应停止
【答案】B
【解析】选。时，（正）（逆），反应正向进行，故 错误；时，（正）（逆），故 正确；时，（正）（逆），没有达到反应进行的限度，故 错误；时，（正）（逆），反应达到平衡状态，但反应并没有停止，故 错误。
3．在、条件下，乙烷生成乙烯的反应达到平衡后，下列说法正确的是（ ）
A. 的浓度保持不变
B. 仍在不断分解，其浓度不断减小
C. 的分解速率大于其生成速率
D. 仍在不断生成，其浓度不断增加
【答案】A
【解析】选。反应达到平衡后，正、逆反应速率相等，各物质的浓度不再变化，但各物质仍在发生反应。
知识点二 化学平衡状态的判断
自主预习 新知构建
1.直接判据——定义法
（1）“等”
①同种物质：某物质的生成速率等于它的消耗速率，即（A）（A）。
②不同物质：速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比，但必须是不同方向的速率，如对于反应，（A）（B）。
（2）“定”
反应体系中各组成成分的质量、物质的量、浓度、百分含量（质量分数、物质的量分数、气体的体积分数等）保持恒定不变。
2.间接判据——“变量不变”时即为平衡
当反应过程中变化的量不再改变时，化学反应达到平衡状态，即反应前后始终不变的量不能作为判据。
学思用．在恒温恒容的密闭容器中，当下列物理量不再发生变化时：
①混合气体的压强
②混合气体的密度
③混合气体的总物质的量
④混合气体的平均相对分子质量
⑤混合气体的颜色
⑥各反应物或生成物的反应速率之比都等于化学计量数之比
（1） 一定能证明 达到平衡状态的有_ _ 。
（2） 一定能证明 达到平衡状态的有_ _ _ _ 。
（3） 一定能证明 达到平衡状态的有。
【答案】（1） ①③④
（2） ⑤
（3） ②④
恒温恒容条件下，化学平衡状态的判断方法
（1）利用“总压强”“平均相对分子质量”判断——要注意反应前后气体体积的变化。
项目 是否平衡
总压强 当时，总压强一定（其他条件一定） 是
当时，总压强一定（其他条件一定） 不一定
平均相对分子质量 当时，一定 是
当时，一定 不一定
（2）利用“气体密度”判断——要注意反应前后是否有非气态物质参加。
反应 是否平衡
一定） 是
一定） 不一定
一定） 不一定
迁移应用 对点训练
1．在条件下，发生反应，下列能说明该反应达到平衡状态的是（ ）
A. 压强不再变化
B. 生成的速率和消耗的速率相等
C. 混合气体的密度不变
D. 的质量不再变化
【答案】D
【解析】选。项，反应前后气体的物质的量不变，压强始终不变，故压强不再变化不能说明该反应达到平衡状态；项，生成 的速率为逆反应速率，消耗 的速率也为逆反应速率，故二者速率相等不能说明该反应达到平衡状态；项，混合气体的质量、容器容积都恒定不变，密度始终不变，故密度不变不能说明该反应达到平衡状态；项，的质量不再变化，能说明该反应达到平衡状态。
2．在恒容密闭容器中发生反应，下列能够判断该反应达到化学平衡状态的有_ _ （填序号）。
①单位时间内生成的同时生成
②单位时间内、、的物质的量浓度变化量之比为
③混合气体的颜色不再改变
④混合气体的密度不再改变
⑤混合气体的平均摩尔质量不再改变
⑥保持不变
【答案】③⑤⑥
【解析】单位时间内生成 的同时生成，都是正反应速率，无法判断该反应是否达到化学平衡状态，故①不选；化学反应速率之比等于化学计量数之比，单位时间内、、的物质的量浓度变化量之比始终为，无法判断该反应是否达到化学平衡状态，故②不选；当混合气体的颜色不再改变时，的浓度不变，说明该反应达到化学平衡状态，故③选；该反应中气体的总质量、容器的容积均为定值，混合气体的密度始终不变，无法判断该反应是否达到化学平衡状态，故④不选；混合气体的总质量为定值，而混合气体的总物质的量为变量，混合气体的平均摩尔质量为变量，当混合气体的平均摩尔质量不再改变时，说明该反应达到化学平衡状态，故⑤选；保持不变，说明该反应达到化学平衡状态，故⑥选。
3．将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空容器中（假设容器容积不变，固体试样体积忽略不计），在恒定温度下使其达到分解平衡：。下列能判断该反应达到平衡状态的有_ _ _ _ （填序号）。
①
②密闭容器中总压强不变
③密闭容器中混合气体的密度不变
④密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变
⑤密闭容器中混合气体的总物质的量不变
⑥密闭容器中的体积分数不变
⑦密闭容器中混合气体的总质量不变
【答案】①②③⑤⑦
【解析】 满足正、逆反应速率相等，说明反应达到平衡状态；②正反应气体物质的量增大，当密闭容器中总压强不变时，说明反应达到平衡状态；③在反应过程中容器的容积始终不变，但气体的质量发生变化，所以当密闭容器中混合气体的密度不变时，说明反应达到平衡状态；④由于体系中只有两种气体，且氨和二氧化碳的体积之比始终满足，所以密闭容器中混合气体的平均相对分子质量始终不变，不能说明反应达到平衡状态；⑤正反应气体物质的量增大，当密闭容器中混合气体的总物质的量不变时，说明反应达到平衡状态；⑥由于体系中只有两种气体，且氨和二氧化碳的体积之比始终满足，所以密闭容器中 的体积分数始终不变，不能说明反应达到平衡状态；⑦由于反应物是固体，所以密闭容器中混合气体的总质量不变时，说明反应达到平衡状态。
课堂检测 巩固落实
1．一定条件下，在密闭容器中进行合成氨反应。当正、逆反应速率相等且不等于零时，下列说法错误的是 （ ）
A. 反应已达到平衡状态
B. 、、三者共存
C. 、、的浓度不再变化
D. 、、的浓度之比为
【答案】D
【解析】选。当正、逆反应速率相等且不等于零时，反应已达到平衡状态，故 正确；可逆反应不能进行到底，、、三者共存，故 正确；反应达到平衡状态时，、、的浓度不再变化，但、、的浓度之比不一定为，故 正确、错误。
2．（教材习题改编）在一定条件下的恒容密闭容器中发生可逆反应，下列不能说明该反应达到平衡状态的是（ ）
A. B. 反应容器中的质量分数不变
C. 体系压强不再变化 D. 混合气体的密度不再变化
【答案】A
【解析】选。反应达到平衡时存在，故 符合题意；反应容器中 的质量分数不变，说明该反应达到平衡状态，故 不符合题意；恒容密闭容器中，体系压强不再变化，则气体的物质的量不再变化，说明该反应达到平衡状态，故 不符合题意；恒容密闭容器中，混合气体的密度不再变化，则气体的质量不再变化，说明该反应达到平衡状态，故 不符合题意。
3．[（2025·承德高二月考）]恒温时，向恒容密闭容器中通入一定量的气体和，发生反应，的物质的量随时间变化的曲线如下图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 正反应速率点比点小
B. 时该反应停止
C. 时
D. 当密闭容器中的压强不再变化时，该可逆反应达到化学平衡状态
【答案】C
【解析】选。根据题图可知，点的正反应速率大于 点的正反应速率，错误；时反应达到平衡，化学平衡为动态平衡，此时反应仍在进行，正反应速率等于逆反应速率但不为零，错误；根据题图可知，从反应开始到平衡，参加反应的 的物质的量为，根据物质反应转化关系可知，生成 的物质的量为，因此 时，，正确；该反应前后气体物质的量不变，体系的压强始终不变，因此不能根据压强不再变化判断反应是否达到化学平衡状态，错误。
4．[（2025·揭阳高二质检）]向绝热恒容密闭容器中通入和，一定条件下使反应达到平衡，正反应速率随时间变化的示意图如下图所示。下列叙述正确的是 （ ）
A. 点时：（正）（逆）
B. 生成物的总能量高于反应物的总能量
C. 浓度：点点
D. 体系压强不再变化，说明反应达到平衡状态
【答案】D
【解析】选。化学平衡状态的标志是各物质的浓度不再改变，实质是正反应速率等于逆反应速率，点对应的正反应速率显然还在改变，故一定未达到平衡，（正）（逆），错误；从 点到 点正反应速率增大，之后正反应速率减小，说明反应刚开始时温度升高对正反应速率的影响大于浓度减小对正反应速率的影响，说明该反应为放热反应，即反应物的总能量高于生成物的总能量，错误；反应物浓度随时间不断减小，浓度：点 点，错误；绝热容器中温度不再变化时，体系压强不再变化，说明反应达到平衡状态，正确。
5．一定温度下，在的恒容密闭容器中，、两种气体的物质的量随时间变化的曲线如下图所示。
（1） 该反应的化学方程式为_ _ _ _ _ _ _ _ 。
（2） 该反应达到最大限度的时间是_ _ _ _ ，该时间内的平均反应速率_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（3） 该反应达到平衡状态时，放出的热量，当容器中充入时，反应放出的热量为_ _ _ _ （填字母）。
A. 等于 B. 小于 C. 大于 D. 等于
（4） 判断该反应达到平衡状态的依据是_ _ _ _ （填字母）。
A. 该条件下，正、逆反应速率都为零
B. 该条件下，混合气体的密度不再发生变化
C. 该条件下，混合气体的压强不再发生变化
D. 该条件下，单位时间内消耗的同时生成
【答案】（1）
（2） 6；
（3） B
（4） C
【解析】
（1） 反应进行到 时，的物质的量减少了，为反应物，的物质的量增加了，为生成物，二者化学计量数之比为，因此该反应的化学方程式为。
（2） 根据题图可知，反应进行到 时各物质的物质的量不再发生变化，反应达到平衡状态，因此该反应达到最大限度的时间是；该时间内的平均反应速率。
（3） 该反应达到平衡状态时消耗，放出 的热量，当容器中充入，若 完全反应，则放出 的热量，但该反应是可逆反应，反应不能进行到底，所以反应放出的热量小于，故选。
（4） 反应达到平衡状态时，正、逆反应速率相等但不为零，不选；反应过程中气体的质量和容器的容积始终不变，故混合气体的密度始终不变，因此该条件下，混合气体的密度不再发生变化不能说明反应达到平衡状态，不选；该反应为气体体积减小的可逆反应，该条件下，混合气体的压强不再发生变化能说明反应达到平衡状态，选；该条件下，单位时间内消耗 的同时生成，均表示正反应速率，不能说明反应达到平衡状态，不选。
课后达标 素养提升
基础检测
1．下列反应不属于可逆反应的是（ ）
A. 溶于水生成和分解
B. 与化合生成和分解
C. 与化合生成和分解
D. 与化合生成和分解
【答案】D
【解析】选。项，，项，，项，，上述三个反应的正、逆反应的反应条件相同，故均属于可逆反应；项，和 反应生成,受热分解生成、，反应条件不同，不属于可逆反应。
2．在一定条件下，气体参与的某正反应方向的可逆反应达到化学平衡时，下列说法不正确的是（ ）
A. 反应物的浓度一定等于生成物的浓度
B. 反应体系中压强恒定
C. 反应体系中混合物的组成保持不变
D. 反应体系中温度不变
【答案】A
【解析】选。可逆反应达到平衡时，反应物与生成物的浓度不一定相等，项错误；可逆反应达到平衡时，正、逆反应速率相等，反应体系中压强恒定，混合物的组成保持不变，反应体系中温度不变，、、项正确。
3．一定温度下，在恒容密闭容器中发生反应。下列事实不能说明该反应达到平衡状态的是（ ）
A. 容器内气体压强不再改变
B. 容器内气体密度不再改变
C. 容器内气体颜色不再改变
D. 断裂的同时断裂
【答案】D
【解析】选。反应过程中压强为变量，压强不再改变，说明反应达到平衡状态，项不符合题意；反应过程中气体质量为变量，容器容积不变，所以气体密度是变量，容器内气体密度不再改变，说明反应达到平衡状态，项不符合题意；容器内气体颜色不再改变，说明氯气的浓度不变，反应达到平衡状态，项不符合题意；平衡时断裂 的同时断裂，项符合题意。
4．已知反应：，起始时向某密闭容器中通入、，一定条件下充分反应后，下列有关说法正确的是（ ）
A. 中不可能含
B. 有生成
C. 的物质的量不可能为
D. 若开始时加入气体，则最多只能生成
【答案】C
【解析】选。反应 为可逆反应，通入、，充分反应后，、、、中均含，故 错误；可逆反应的反应物不可能完全消耗，所以通入、，充分反应后，、的消耗量都小于，所以 的物质的量不可能为，故 错误、正确；该反应是可逆反应，二氧化硫不可能完全转化，故 错误。
5．在、下,合成氨反应中和随时间变化的曲线如右图所示。下列叙述正确的是（ ）
A. 点和点处的不同
B. 点处反应达到化学平衡状态
C. 点的正反应速率比点的大
D. 点反应达到化学平衡状态,反应停止
【答案】C
【解析】选。点和 点各物质的物质的量已经不再发生变化,化学反应达到平衡状态,两点对应的 相同,故 错误;化学反应达到平衡状态时,各物质的物质的量不再发生变化,而 点之后氨和氢气的物质的量仍在变化,故 点处反应未达到平衡状态,故 错误;曲线斜率表示化学反应速率,点处曲线斜率比 点处的大,故 点的正反应速率比 点的大,故 正确;化学平衡是一种动态平衡,正、逆反应速率相等但不为零，点反应仍在进行,故 错误。
6．[（2025·长春高二统考）]“地康法”制取氯气的反应为。下，在密闭容器中充入适量的和发生上述反应，下列叙述不能说明该反应一定达到平衡状态的是（ ）
A. 和的浓度相等
B. 恒压条件下，混合气体的密度保持不变
C. 恒容条件下，气体的平均摩尔质量保持不变
D. 恒容条件下，混合气体的颜色保持不变
【答案】A
【解析】选。氯气和水蒸气均为产物，且化学计量数相等，二者的浓度在任意时刻均相等，不能说明该反应达到平衡状态，符合题意；正反应为气体分子数减小的反应，恒压、恒温条件下，随反应进行气体体积逐渐减小，混合气体的质量保持不变，则混合气体的密度保持不变时，说明该反应达到平衡状态，不符合题意；正反应为气体分子数减小的反应，气体的平均摩尔质量保持不变，说明该反应达到平衡状态，不符合题意；四种气体中，只有氯气有颜色，恒容条件下，混合气体的颜色保持不变，说明氯气浓度不随时间变化，该反应达到平衡状态，不符合题意。
7．用氮化硅陶瓷代替金属制造发动机的耐热部件，能大幅度提高发动机的热效率。工业上用化学气相沉积法制备氮化硅，反应为。一定条件下，在恒容密闭容器中发生上述反应，能说明反应达到化学平衡状态的是（ ）
A. B.
C. 混合气体的密度保持不变 D.
【答案】C
【解析】选。，，两个等式两边都表示正反应速率，反应过程中始终成立，不能说明反应达到化学平衡状态，故、不符合题意；该反应有固体生成，反应前后气体的质量发生变化，恒容密闭容器中，混合气体的密度保持不变，说明混合气体的总质量不变，说明反应达到平衡状态，故 符合题意；某时刻各物质浓度关系与(共58张PPT)
章末过关检测（二）
一、选择题：本题包括15个小题，每小题3分，共45分。每小题
只有一个选项符合题意。
1.化学反应速率的控制可以更好地造福人类。下列选项对应的化学反应速
率增大时对人类无益的是( )
A.工业合成甲醇 B.金属桥梁腐蚀
C.淀粉生产葡萄糖 D.药物合成
解析：选B。金属桥梁腐蚀会导致桥梁的结构强度下降，缩短桥梁的使用
寿命，甚至可能会引发安全事故，需要采取措施来减缓金属桥梁的腐蚀速
率，B符合题意。
√
2.下列事实能用平衡移动原理解释的是( )
√
3.下列做法与工业生产实际不相符的是( )
√
√
√
6.某实验小组用如下图所示实验验证影响平衡的因
素。下列说法错误的是( )
√
A. B. C. D.
√
选项 实验操作 实验现象 解释
A 升高温度 橙色变浅
B 橙色加深
C 加入蒸馏水 橙色变浅
D 加入浓盐酸 橙色变浅
√
9.对于下列反应，其反应过程的能量变化示意图如下。下列说法正确的是
( )
编号 化学方程式 平衡常数 反应热
反应①
反应②
反应③
√
√
√
√
0 5 8 13
2.0 1.5 1.3 1.0
2.0 1.15 1.0 1.0
√
√
√
二、非选择题：本题包括4个小题，共55分。
427
不变
增大
（1）Ⅰ组：不同体系反应速率的测定，实验装置（夹持装置略）如下图所示。
编号
1
2
3
1.0
③判断不同体系反应速率的依据为__________________________________
_____。
相同时间内生成二氧化碳气体的体积大小
解析：根据相同时间内生成二氧化碳气体的体积大小判断不同体系反应速率。
编号 水浴温度
A
B
C
①实验A始终没有观察到溶液褪色，原因是_______。
淀粉
③该实验探究了______________________对化学反应速率的影响。
反应温度和反应物浓度
解析：实验B、C温度不同，实验A、B草酸钾浓度不同，根据“控制变量法”
可知，该实验探究了反应温度和反应物浓度对化学反应速率的影响。
18.（13分）银及其化合物在催化与电化学等领域中具有重要应用。
83
401 443 463
10 51 100
10
已知状态Ⅰ和状态Ⅲ的固体质量相等，下列叙述正确的是______
（填字母）。
√
√
√
（2）对于反应Ⅰ：增大压强，平衡______（填“向左”“向右”或“不”）移动。
保持压强不变，要缩短反应达到平衡的时间，可采取的措施是__________、
____________。
向左
升高温度
改良催化剂
解析：对于反应Ⅰ：增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，即向左
移动；保持压强不变，要缩短反应达到平衡的时间，即增大反应速率，可
以采取升高温度或改良催化剂的措施。
反应Ⅰ、Ⅱ均为吸热反应，升高温度，平衡均向正反应方向移动
反应Ⅰ的选择性下降(共26张PPT)
章末整合提升（二）
一、化学反应速率及其影响因素
C
实验序号
① 50 8 6
② 50 2 6
③ 50 2 8
√
B错误；温度越高反应速率越大，比较容器乙、丙可知，容器丙达到平衡
状态，但不确定容器乙是否平衡，不能确定正、逆反应速率相对大小，C
错误；对容器丙而言：
二、化学平衡移动及其影响因素
√
4.（2024·浙江6月选考）为探究化学平衡移动的影响因素，设计方案并进
行实验，观察到相关现象。其中方案设计和结论都正确的是( )
选项 影响因素 方案设计 现象 结论
A 浓度 黄色溶液
变橙色 增大反应物浓
度，平衡向正反
应方向移动
C
选项 影响因素 方案设计 现象 结论
B 压强 气体颜色
不变 对于反应前后气
体总体积不变的
可逆反应，改变
压强平衡不移动
续表
选项 影响因素 方案设计 现象 结论
C 温度 气体颜色
变深 升高温度，平衡
向吸热反应方向
移动
D 催化剂 上层液体
逐渐减少 使用合适的催化
剂可使平衡向正
反应方向移动
续表
√
三、化学反应速率和化学平衡常数的相关计算
0 1 2 3 4 5
0.160 0.113 0.080 0.056 0.040 0.028
下列说法正确的是( )
√
甲
（3）增大容器体积，反应平衡向____________移动。
逆反应方向
解析：增大容器体积，即减小体系压强，平衡向气体体积增大的方向移动，
故该反应平衡向逆反应方向移动。
0.5
不变
不变
